في أي طبقات الغلاف الجوي للأرض تنخفض درجة الحرارة؟

إذا لم تحسب المناطق العليا المتناثرة التي تمتد في منتصف الطريق إلى القمر وتتبدد تدريجياً في الفضاء ، فإن الغلاف الجوي للأرض يكون رقيقًا. يمتد حوالي 1000 كيلومتر (621 ميل) من الأرض إلى الجزء العلوي من الغلاف الحراري. ضمن هذه البطانية الرقيقة التي تغذي الحياة أربع مناطق متميزة: التروبوسفير ، والستراتوسفير ، والميزوسفير ، والغلاف الحراري. تتميز كل منطقة بتدرج درجة حرارة مميز ، وفي اثنتين منها ، يكون التدرج سالبًا ، مما يعني أن درجات الحرارة تنخفض مع الارتفاع. هاتان المنطقتان هما التروبوسفير و ال الميزوسفير.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

تنخفض درجة الحرارة مع الارتفاع في منطقتين من مناطق الغلاف الجوي للأرض: طبقة التروبوسفير والغلاف الجوي الأوسط. التروبوسفير هي المنطقة الأقرب إلى الأرض ، والغلاف الجوي هو فوق طبقة الأوزون مباشرة.

تمتد من الأرض إلى ارتفاع حوالي 10 كيلومترات (6.2 ميلاً ؛ 33000 قدم) ، فإن طبقة التروبوسفير سميكة بما يكفي لتطويق جبل إيفرست. يحتوي على حوالي 75 بالمائة من الهواء و 99 بالمائة من بخار الماء في الغلاف الجوي. تكون كثافته أعلى عند الطبقة الحدودية ، حيث يلتقي الغلاف الجوي بالأرض ، والأدنى عند طبقة التروبوبوز ، حيث يبدأ الستراتوسفير.

تنخفض درجات الحرارة مع الارتفاع في طبقة التروبوسفير بمعدل حوالي 6.5 درجة مئوية (11.7 درجة فهرنهايت) لكل كيلومتر ، اعتمادًا على الطقس. يحدث هذا نتيجة انخفاض ضغط الهواء مع الارتفاع. مع انخفاض الضغط ، يتمدد الهواء ، ويبرد كما هو الحال. بالتوافق مع هذا التدرج ، تكون درجة الحرارة في التروبوبوز ، في المتوسط ​​، حوالي 65 درجة مئوية (117 فهرنهايت) أكثر برودة من الطبقة الحدودية.

لأن الأوزون يتفاعل مع ضوء الشمس ، فإن طبقة الأوزون الموجودة في الجزء العلوي من الستراتوسفير لها تأثير احترار ، وفي تلك الطبقة من الغلاف الجوي ، يكون التدرج الحراري موجبًا. ومع ذلك ، عندما ترتفع فوق طبقة الأوزون وتدخل طبقة الميزوسفير ، يصبح التدرج سالبًا مرة أخرى.

يمتد الميزوسفير من ارتفاعات تبلغ حوالي 50 كم (31 ميل) إلى 85 كم (53 ميل). في هذه الطبقة ، يكون ضغط الهواء حوالي 1٪ فقط مما هو عليه عند مستوى سطح البحر ، لكن هذا الهواء لا يزال كافياً لحرق الشهب. في الجزء العلوي من الغلاف الجوي - mesopause - سجل العلماء أبرد درجات الحرارة في الغلاف الجوي. هم حوالي -90 درجة مئوية (-130 فهرنهايت).

في الطبقة العليا من الغلاف الجوي ، الغلاف الحراري ، ترتفع درجات الحرارة مرة أخرى مع الارتفاع بسبب امتصاص أشعة الشمس فوق البنفسجية. في الجزء العلوي من هذه الطبقة ، يمكن أن تتراوح درجات الحرارة من 500 درجة مئوية (932 فهرنهايت) إلى 2000 درجة مئوية (3632 فهرنهايت) أو أعلى. يؤين الإشعاع عالي الطاقة من الشمس الجسيمات في هذه الطبقة ، ولهذا السبب ، يشار إليها أحيانًا باسم الأيونوسفير. إنها الطبقة التي يحدث فيها الشفق.

يحدد بعض العلماء طبقة خامسة تبدأ فوق الغلاف الحراري وتمتد من 100.000 إلى 200000 كم (62.000 إلى 120.000 ميل) في الفضاء. في هذه الطبقة ، التي تسمى الغلاف الخارجي ، تتراجع كثافة الهواء تدريجياً إلى لا شيء. على الرغم من عدم وجود تدرج واضح ، يمكن أن تتراوح درجات الحرارة من 0 درجة مئوية (32 فهرنهايت) إلى 1700 درجة مئوية (3092 فهرنهايت) اعتمادًا على ما إذا كان النهار أو الليل ، يكون تركيز الجزيئات منخفضًا جدًا لتوصيل الحرارة ، ومع ذلك.